Una revisión, liderada por investigadores del CBGP, identifica los elementos disruptivos que abren nuevas líneas de investigación en la adaptación de las plantas al estrés térmico. El estudio marca el camino a seguir hacia una agricultura sostenible que garantice la seguridad alimentaria en escenarios de cambio climático.
Los cultivos, al igual que el resto de los seres vivos del planeta, están estrechamente vinculados a la dinámica del entorno que los rodea. El constante incremento de las temperaturas provocado por el calentamiento global amenaza la productividad agrícola, ya que expone a las plantas a episodios cada vez más frecuentes e intensos de estrés térmico. En este contexto de cambio climático, el desarrollo, rendimiento y supervivencia de los cultivos se ve comprometido y pone en peligro la seguridad alimentaria mundial.
Este nuevo artículo de revisión, liderado por los grupos de investigación de ‘Silenciamiento génico en la reprogramación del desarrollo bajo estrés abiótico’ y ‘Desarrollo del sistema radicular durante la interacción de las plantas con los microorganismos del suelo’ del CBGP, muestra una nueva hoja de ruta hacia una agricultura más sostenible que asegure la seguridad alimentaria frente al cambio climático.
Raíces, microbioma y epigenética frente al estrés térmico
El trabajo no solo revisa el estado actual del conocimiento, sino que identifica elementos disruptivos que abren nuevas líneas de investigación en la adaptación de las plantas al estrés térmico. En concreto, el estudio destaca el papel clave de las raíces y el microbioma en la resiliencia de las plantas frente al calor. “Tradicionalmente los estudios de estrés térmico han subestimado el poder de estos agentes en la adaptación al calor. Nuestro trabajo demuestra que las raíces y su microbioma son piezas fundamentales frente a las variaciones de temperatura, mucho más de lo que se pensaba”, indica Elena Caro, investigadora del CBGP que colidera el trabajo.
Además, los autores resaltan el papel de la epigenética como regulador emergente: “La epigenética abre una puerta fascinante: podemos mejorar la tolerancia al estrés sin modificar el genoma, aprovechando la interacción con microorganismos beneficiosos”, destaca Caro. El trabajo propone utilizar las modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN o los cambios en modificación de histonas, como mecanismos que integran señales ambientales y microbianas. Esta estrategia posibilitaría modular la respuesta al estrés térmico sin alterar la secuencia genética.
Por último, el estudio subraya la necesidad de herramientas experimentales que reproduzcan condiciones más cercanas a las reales. En concreto, destaca el sistema TGRooZ, que permite simular gradientes térmicos naturales del suelo, evitando el calentamiento uniforme que distorsiona la interacción raíz-microbioma y su respuesta fisiológica.
Los elementos identificados en el artículo de revisión ponen en manifiesto la necesidad de integrar raíces, microbioma y epigenética en la investigación vegetal frente a episodios cada vez más frecuentes e intensos de estrés térmico. “El enfoque integrador que proponemos en este estudio -raíces, microbioma y epigenética- marca el camino hacia una agricultura más sostenible frente al cambio climático”, concluye Javier Cabrera Chaves, investigador principal del CBGP que colidera el trabajo.
Imagen: Comparativa entre plantas con temperatura homogénea en brotes y raíces frente a gradiente térmico en raíces. / CBGP
Publicación Original: Devesa-Aranguren, I., González-Sanz, C., Gutiérrez-Manso, L., Lozano-Enguita, A., Morillas-Montávez, A., Torregrosa Gómez-Meana, I., del Pozo, J.C., Caro, E.✉, Cabrera, J.✉ 2025. Root and microbiome synergy in plant heat stress resilience: epigenetic regulation as a frontier for future research. Journal of Experimental Botany eraf520. DOI: 10.1093/jxb/eraf520
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